Laboratoare MEE

Metodele indirecte de măsurare a rezistenţelor sunt utile în lipsa unor instrumente de măsurare specifice, cum ar fi punţile de măsură sau ohmmetrele. Pe această cale, folosind ampermetre şi voltmetre, pot fi măsurate rezistenţe cu valori cuprinse între 1 şi 105 Ω. În continuare este prezentată metoda ampermetrului şi voltmetrului, aceasta fiind una dintre cele mai cunoscute.

Metoda ampermetrului şi voltmetrului

Metoda se bazează pe legea lui Ohm. Rezistorul de valoare necunoscută este conectat la o sursă de curent continuu. În serie cu rezistorul este conectat un ampermetru, iar în paralel este conectat un voltmetru. Conform legii lui Ohm, valoarea rezistenţei este dată de raportul dintre tensiunea la bornele rezistorului şi intensitatea curentului electric care străbate acest rezistor.

. (1)

După modul de conectare a ampermetrului şi voltmetrului în raport cu rezistenţa de măsurat, există două configuraţii: amonte şi aval.

1. Montajul amonte

În cazul acestui montaj, ampermetrul măsoară curentul prin rezistenţa RX (I = IX), dar voltmetrul măsoară o tensiune mai mare decât UX (U = UX + UA).

Figura 1. Montajul amonte

Valoarea rezistenţei RX se calculează corect cu relaţia următoare:

. (2)

Dacă rA este mult mai mic decât RX (rA < 10-2 RX), pentru determinarea lui RX se poate utiliza relaţia aproximativă (3), care nu necesită cunoaşterea rezistenţei rA.

. (3)

Calculul erorilor

În cazul utilizării relaţiei aproximative (3), măsurarea este afectată de o eroare sistematică de metodă, εRx M, ca urmare a neglijării rezistenţei ampermetrului, rA:

. (4)

Metoda este recomandabilă pentru măsurarea rezistenţelor mari, de ordinul RX > 102 rA, când eroarea de metodă ajunge sub 1%.

Dacă eroarea de metodă nu se poate neglija şi trebuie să se utilizeze relaţia corectă, , aplicând regulile de propagare a erorilor sistematice maximale în cazul măsurărilor indirecte, se obţine expresia de calcul a erorii de măsurare:

, (5)

în care, pentru simplitate, s-a neglijat eroarea de cunoaştere a rezistenţei rA.

εU şi εI reprezintă erorile determinate de clasa de exactitate a aparatelor de măsură, calculând-se pe baza relaţiilor următoare:

(%); (%). (6)

• cU – clasa de exactitate a voltmetrului, cI – clasa de exactitate a ampermetrului.

• Un – tensiunea nominală a voltmetrului, In – curentul nominal al ampermetrului.

În cazul în care pentru determinarea lui RX se utilizează relaţia (3), eroarea de măsurare se calculează cu relaţia de mai jos:

. (7)

2. Montajul aval

În cazul montajului aval, voltmetrul măsoară corect tensiunea la bornele rezistenţei RX (U = UX), însă ampermetrul măsoară un curent I, mai mare decât IX (I = IX + IV).